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143PROMILITARES.COM.BR REAÇÕES ORGÂNICAS III SUBSTITUIÇÃO EM COMPOSTOS AROMÁTICOS SUBSTITUIÇÃO DE UM HIDROGÊNIO NO BENZENO Essas reações funcionam segundo o esquema abaixo: ++ A B HB H A NITRAÇÃO O benzeno é tratado em temperatura moderada com uma mistura de ácido nítrico (HNO3) e ácido sulfúrico (H2SO4), ambos concentrados. Essa mistura é denominada de mistura sulfonítrica. ++ H2O H NO2 HO NO2 nitrobenzenobenzeno SULFONAÇÃO O benzeno é tratado em temperatura moderada com uma mistura de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado com vapores de dióxido de enxofre (SO2). Essa mistura é denominada de ácido sulfúrico fumegante. ++ H2O H SO3H HO SO3H ácido benzenossulfônico benzeno 1.3. HALOGENAÇÃO O benzeno é tratado com uma molécula do tipo X2 (C2, Br2 ou I2) catalisada por um correspondente haleto de ferro (III) (FeX3), a mais usual dessa reação é a bromação. ++ HBr H Br bromobenzenobenzeno Br Br FeBr3 +� −� REAÇÕES DE FRIEDEL – CRAFTS (ALQUILAÇÃO E ACILAÇÃO) O benzeno é tratado com uma molécula de haleto de alquila, no caso da alquilação, ou de haleto de acila, numa acilação, ambas são catalisadas por um haleto de alumínio(AX3). A mais usual dessa reação é o uso de um cloreto de alquila ou de acila catalisada pelo cloreto de alumínio (AC3) . Alquilação: ++ HCl H isopropilbenzenobenzeno AlCl3 Cl 2-cloropropano Acilação: Cl O cloreto de propanoila AlCl3 benzeno etil-fenilcetona H HCl+ + O SUBSTITUIÇÃO DE UM OU MAIS HIDROGÊNIOS NO BENZENO SUBSTITUÍDO A substituição de um segundo ou outros átomos de hidrogênios no benzeno tem a particularidade de formação de produtos que são isômeros estruturais de posição. Por exemplo, a substituição de um segundo hidrogênio pode resultar nos isômeros orto (1,2), meta (1,3) e para (1,4). A seletividade do tipo de produto formado depende da natureza do grupo presente no anel na primeira substituição. Esse grupo é denominado de grupo orientador. ORIENTADORES ORTO - PARA DIRIGENTES O produto é uma mistura entre os isômeros orto e para numa quantidade bastante significativa de cada isômero. O produto meta também é formado em quantidade desprezível. Estruturalmente, um orientador orto-para dirigente apresenta as seguintes características: a) Efeito indutivo elétron repelente como os radicais saturados: Exemplos: H C H H H3C C H H ; metil etil 144 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR b) Quando é elétron - atraente, o átomo ligado ao carbono do núcleo benzênico possui pelo menos um par de elétrons sobrando (não ligante). Exemplos: ;X OH NH2O R; ; NHCOR; ORIENTADORES META DIRIGENTES O produto é o isômero meta numa quantidade bastante significativa. Os produtos orto e para também são formados em quantidade desprezível. Estruturalmente, um orientador meta dirigente apresenta as seguintes características: Efeito indutivo elétron – atraente e o átomo ligado ao carbono do núcleo benzênico não possui par de elétrons sobrando. Exemplos: H C C H H H C O HO C O N O O S O O OH N C ; ; ; ; Exemplos de Reações: ++ NH2 HNO3 H2SO4 H2O NH2 NO2 + NH2 NO2 2 2 2 bezenoamina o-nitro-benzenoamina p-nitro-benzenoamina OH O ácido benzoico + Cl cloroetano AlCl3 HCl + ácido m-metil benzoico OH O Reatividade e orientação: Orientadores orto/para Orietadores meta NH2 OH OR NHC CH3 O R I Br Cl F ativantes fortes desativantesmoderados ativantes fracos desativantes fracos C N SO3H CO2H CO2R CHO COR ativantes moderados NO2 NR3 + CF3 CCl3 desativantes fortes Exemplo: Considere a reação de acilação abaixo: NO2 CH3 + H3C C O Cl AlCl3 (a) (b) (c) (d) Como pode se observar, o radical acila pode substituir os hidrogênios identificados pelas letras (a), (b), (c) e (d). Responda, justificando, qual a posição preferencial em que ocorrerá essa substituição. Resolução: Nessa reação, verificamos a “competição” de reatividade entre um desativante forte, o grupo NO2, que é meta – dirigente, com um ativante fraco, o CH3, que é orto-para-dirigente. Sendo assim, teremos um anel mais desativado do que o benzeno devido à preponderância do desativante que é mais forte. Logo, a substituição ocorrerá na posição (b), única posição meta que não se encontra ocupada no anel benzênico, e a estrutura do produto formado será: (d) (c) (b) (a) NO2 CH3C O H3C Estruturas de Ressonância: • Grupo Ativante: A A A A • Grupo Desativante: D D D D HALOGENAÇÃO DE COMPOSTOS AROMÁTICOS ALQUILADOS Em presença de Luz ou peróxido → Substituição Alifática + HBr +Br2 Luz Br etilbenzeno 2-bromo-1-fenilpropano Em presença de FeX3 → Substituição Aromática FeBr3 etilbenzeno Br2 +HBr+ Br Br + 2 2 o-bromo-etilbenzeno p-bromo-etilbenzeno 145 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO EM COMPOSTOS AROMÁTICOS DE NÚCLEOS CONDENSADOS Naftaleno: O hidrogênio α é mais fácil de ser substituído. A substituição β ocorre em condições mais enérgicas. + H2SO4 SO3+ SO3H SO3H + + H2O H2O 60OC 160OC MECANISMOS DAS REAÇÕES ORGÂNICAS CISÕES MOLECULARES Homólise ou Cisão Homolítica: Ocorre em presença de luz, calor ou peróxidos. Ocorre uma ruptura de ligação de forma que cada átomo fica com o seu elétron. Originam estruturas neutras, porém como elétrons desemparelhados denominados de radicais livres. +LuzBr Br BrBr radicais livres Heterólise ou Cisão Heterolítica: Ocorre em presença de solventes ou catalisadores. Ocorre uma ruptura de ligação de forma que um dos átomos fica com os dois elétrons da mesma. Originam estruturas diferentes, uma falta de par eletrônica, denominada de eletrófilo ou agente eletrofílico, e outra com sobra de par eletrônico, denominada de nucleófilo ou agente nucleofílico. H +Br Br H2O H eletrófilo nucleófilo REAÇÕES POR RADICAIS LIVRES OU RADICALARES Adição: O exemplo mais marcante desse tipo de reação é a adição de HBr em compostos com ligação pi entre carbonos catalisada por peróxidos (Efeito Karasch). + + HBr Br Reação: R O O R' Br Mecanismo: R O O R' R O O R' OR + R OH + + Br Br Br + OHR Br H + OR reação em cadeia Substituição O exemplo mais marcante desse tipo de reação é a substituição alifática de halogênios em Alcanos e alquilbenzenos na presença de luz, calor ou peróxidos. Br2+ Luz +HBrReação: Br Mecanismo: + Br + + reação em cadeia Br Br BrBr +Luz H HBr + BrBr Br Br REAÇÕES NÃO RADICALARES São reações que se caracterizam pela cisão heterolítica da molécula reagente gerando os agentes eletrofílico e nucleofílico. No estudo da Cinética Química, verificamos que uma reação química não elementar apresenta mais de uma etapa e que a expressão matemática da Lei de Velocidade mostra que a velocidade da reação é diretamente proporcional ao produto das concentrações molares dos reagentes da etapa lenta. As reações orgânicas não Radicalares são reações não elementares, elas apresentam normalmente duas etapas, uma lenta e uma rápida. Na etapa lenta os reagentes são divididos em duas classes: Substrato(S): Molécula orgânica que sofrerá a ação da reação. Agente (AB): Molécula que poderá sofre uma Heterólise produzindo o eletrófilo, A+ e o nucleófilo, :B-. Na etapa lenta, A+ ou :B- se liga a molécula do substrato, através da ruptura de ligações químicas, dando formação de uma estrutura intermediária, I. A etapa rápida é complementar onde o segundo agente, A+ ou :B-, reage com a estrutura intermediária. Exemplo: Reação: H2C CH2 + HBr H3C CH2Br H+ Mecanismo: CH2H2C + H + CH2H3C H3C CH2 + Br - CH2BrH3C (S) (A+) (I) (I) (B-) Etapa Lenta: Etapa Rápida: 146 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR REAÇÕES ELETROFÍLICAS São reações em que o eletrófilo se liga à molécula orgânica (substrato) na etapa lenta da reação, etapa determinante de Lei de Velocidade da mesma. Adição: O exemplo mais marcante desse tipo de reação é a adição de moléculas como H2, X2, HX e H2O em compostos com ligação pi entre carbonos, exceto as catalisadaspor peróxidos. Nas adições HX e H2O, formamos uma estrutura intermediária, de carga positiva, denominada de íon carbônio ou carbocátion. A regra de Markovnikov pode ser esclarecida pela ordem de estabilidade dos carbocátios → (primário < secundário < terciário). H + +Reação: Mecanismo: HCl H + Cl Cl H + Cl H H rearranjo H maior estabilidade H Cl+ Cl etapa lenta carbocátion ou carbônio Ordem Relativa de Estabilidade dos Carbocátions: R C R' R'' R' CR H H R C H > > terciário secundário primário Substituição: O exemplo mais marcante desse tipo de reação é a substituição do átomo de hidrogênio em compostos aromáticos. + + +Reação: Mecanismo: NO2 H+ H + etapa lenta H2SO4 H2O NO2 HNO3 + + H2SO4 HNO3 HSO4+H2O H+ H NO2 NO2 NO2 H+ + HSO4 H2SO4 catalisador O gráfico procura comparar as duas reações previstas no núcleo benzênico, a adição e a substituição. Observe que o produto da substituição apresenta uma energia menor, logo ele é mais estável. REAÇÕES NUCLEOFÍLICAS São reações em o nucleófilo se liga à molécula orgânica (substrato) na etapa lenta da reação, etapa determinante de Lei de Velocidade da mesma. Adição: O exemplo mais marcante desse tipo de reação é a adição de moléculas como H2, X2, HX, H2O e RMgX em compostos com ligação pi entre carbono e um átomo de maior eletronegatividade. +Reação: Mecanismo: etapa lenta+ + H H O H3C MgBr C OMgBr H CH3 H MgBrH3C H3C MgBr H H O H3C H CH3 H O C C O H CH3 H MgBr+ H CH3 H OMgBr C 147 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR Substituição: O exemplo mais marcante desse tipo de reação é a substituição alifática em haletos de alquila e acila. + + H2O Reação: Br Mecanismo: H etapa lenta+ + CH3 KOH OH KCl [K+][ OH-] H2O K+ OH- C H3C Br OH- C H H3C CH3 HO- Br- OH + Br- EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01. (ENEM (LIBRAS) 2017) O trinitrotolueno (TNT) é um poderoso explosivo obtido a partir da reação de nitração do tolueno, como esquematizado. A síntese do TNT é um exemplo de reação de: a) neutralização. b) desidratação. c) substituição. d) eliminação. e) oxidação. 02. Na reação de nitração de etilbenzeno obtém-se mistura de: C2H5 NO2 C2H5 NO2 Pode-se, portanto, afirmar que o radical etil é: a) meta dirigente. b) orto e meta dirigente. c) orto e para dirigente. d) meta e para dirigente. e) orto, meta e para dirigente. 03. O grupo amino (–NH2), ligado ao anel benzênico, nas reações de substituição eletrofílica aromática é um orientador: a) apenas orto. b) meta e para. c) apenas meta. d) orto e meta. e) orto e para. 04. (UPF 2018) Observe a representação da reação de halogenação do benzeno e marque a opção que indica o tipo de reação que o benzeno sofreu. a) Adição. b) Substituição. c) Eliminação. d) Rearranjo. e) Isomeria. 05. (IME 2018) Considere as duas moléculas abaixo: Ambas sofrerão nitração nos anéis aromáticos via substituição eletrofílica. Dentre as opções a seguir, a única que indica posições passíveis de substituição nas moléculas I e II, respectivamente, é: a) 4 e 4 b) 6 e 6 c) 5 e 2 d) 3 e 5 e) 4 e 6 06. (MACKENZIE 2018) A doença genética fenilcetonúria é caracterizada pela deficiência do fígado em converter o aminoácido fenilalanina (Phe) em tirosina (Tyr). Por isso, há uma elevação do nível de fenilalanina no sangue, provocando desordens no organismo, dentre essas o atraso no desenvolvimento mental de crianças. Isso ocorre, pois em nível molecular, os portadores da doença não apresentam a enzima fenilalanina hidroxilase que é a responsável pela hidroxilação da fenilalanina. Abaixo estão representadas as fórmulas estruturais da fenilalanina e da tirosina. 148 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR A respeito dessas moléculas, é correto afirmar que: a) ambas possuem carbono quiral, mas somente a Tyr possui grupo funcional álcool. b) a hidroxilação da Phe ocorre na posição meta do anel aromático. c) a Tyr forma maior número de ligações de hidrogênio intermolecular do que a Phe. d) a Tyr possui 4 isômeros ópticos e a Phe apresenta isômeros geométricos. e) ambas possuem 7 átomos de carbono com geometria linear. 07. (UCS 2012) O p-dodecilbenzenossulfonato de sódio é o principal componente ativo da maioria dos detergentes e sabões em pó. Ele pode ser obtido a partir do benzeno, em um processo industrial constituído de três etapas principais: (1) alquilação, (2) sulfonação e (3) neutralização com NaOH. Assinale a alternativa na qual a obtenção do p-dodecilbenzenossulfonato de sódio, descrita acima, está corretamente representada. a) b) c) d) e) 08. (UPE 2012) Dissolveu-se 1,0 g de fenol em 1 mL de água, dentro de um tubo de ensaio. Em seguida, resfriou-se a solução com um banho de gelo. Depois, gota a gota, adicionaram-se 6,0 mL de uma solução gelada de ácido nítrico aquoso (1:1) e transferiu-se a mistura reacional para um erlenmeyer contendo 20,0 mL de água. Os dois produtos isoméricos, de fórmula C6H5NO3, dessa reação foram extraídos com diclorometano em um funil de separação e, posteriormente, purificados. Adaptado de IMAMURA, Paulo M.; BAPTISTELLA, Lúcia H. B. Nitração do fenol, um método em escala semimicro para disciplina prática de 4 horas. Quím. Nova, 23, 2, 270-272, 2000. Em relação ao experimento relatado acima, é correto afirmar que: a) um dos produtos da reação é um álcool saturado. b) os isômeros produzidos são o o-nitrofenol e p-nitrofenol. c) os produtos da reação são enantiômeros, contendo anel benzênico. d) dois isômeros geométricos cis-trans são produzidos nessa síntese. e) cada um dos isômeros produzidos possui uma ligação amida em sua estrutura. 09. Analise as seguintes reações: 1. fenol + cloro 2. nitrobenzeno + cloro Os prováveis produtos de maior rendimento resultantes dessas reações são, respectivamente: a) ortoclorofenol; ortocloronitrobenzeno. b) metaclorofenol; paracloronitrobenzeno. c) metaclorofenol; metacloronitrobenzeno. d) paraclorofenol; ortocloronitrobenzeno. e) paraclorofenol; metacloronitrobenzeno. 10. (PUCRJ 2012) A cloração ocorre mais facilmente em hidrocarbonetos aromáticos, como o benzeno, do que nos alcanos. A reação a seguir representa a cloração do benzeno em ausência de luz e calor. De acordo com esta reação, é CORRETO afirmar que: a) esta cloração é classificada como uma reação de adição. b) o hidrogênio do produto HC não é proveniente do benzeno. c) o FeC3 é o catalisador da reação. d) o C– é a espécie reativa responsável pelo ataque ao anel aromático. e) o produto orgânico formado possui fórmula molecular C6H11C. EXERCÍCIOS DE TREINAMENTO 01. Completando a reação abaixo, tem-se que: CH3 + FeBr3 A CH3 Br B + a) A = Br2; B = H2 b) A = Br2; B = H2O c) A = Br2; B = HBr d) A = FeBr3; B = HBr e) A = FeBr3; B = FeBr3 02. (UERJ 2013) Aminofenóis são compostos formados pela substituição de um ou mais átomos de hidrogênio ligados aos carbonos do fenol por grupamentos NH2. Com a substituição de apenas um átomo de hidrogênio, são formados três aminofenóis distintos. As fórmulas estruturais desses compostos estão representadas em: a) b) c) 149 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR d) 03. (ENEM PPL 2015) O papel tem na celulose sua matéria-prima, e uma das etapas de sua produção é o branqueamento, que visa remover a lignina da celulose. Diferentes processos de branqueamento usam, por exemplo, cloro (C2), hipoclorito de sódio (NaCO), oxigênio (O2) ozônio (O3) ou peróxido de hidrogênio (H2O2). Alguns processos de branqueamento levam à formação de compostos organoclorados. São apresentadas as estruturas de um fragmento da lignina e do tetracloroguaiacol, um dos organoclorados formados no processo de branqueamento. Os reagentes capazes de levar à formação de organoclorados no processo citado são: a) O2 e O3 b) C2 e O2 c) H2O2 e C2 d) NaCO e O3 e) NaCO e C2 04. (PUCSP 2013) O gás cloro é um reagente muito empregado em síntese orgânica. As reaçõesenvolvendo o C2 são geralmente aceleradas com a incidência de radiação ultravioleta, favorecendo a quebra homolítica da ligação covalente C–C e gerando o átomo de C, muito reativo. Em um laboratório foram realizadas três reações distintas envolvendo o gás cloro com o objetivo de obter as substâncias X, Y e Z com bom rendimento, após as devidas etapas de purificação. A substância X foi obtida a partir da reação entre o but-2-eno e o gás cloro em condições adequadas. A substância Y foi isolada após a reação entre quantidades estequiométricas de dimetilpropopano e o gás cloro. A substância Z foi isolada entre os produtos da reação de cloração do fenol em que foram utilizadas quantidades equimolares de cada reagente. Assinale a alternativa que apresenta as estruturas moleculares que podem representar X, Y e Z segundo as reações descritas. a) b) c) d) e) 05. (IME 2017) O benzeno sofre acilação de Friedel-Crafts, com AC3 a 80 ºC, produzindo a fenil metil cetona com rendimento acima de 80%. Para que esta reação ocorra, é necessária a presença de um outro reagente. Dois exemplos possíveis deste outro reagente são: a) cloreto de etanoíla e etanoato de etanoíla. b) propanona e ácido etanoico. c) brometo de etanoíla e metanal. d) brometo de propanoíla e etanoato de etila. e) etanol e etanal. 06. Fenol (C6H5OH) é encontrado na urina de pessoas expostas a ambientes poluídos por benzeno (C6H6). Na transformação do benzeno em fenol ocorre: a) substituição no anel aromático. b) quebra na cadeia carbônica. c) rearranjo no anel aromático. d) formação de ciclano. e) polimerização 07. (UFJF-PISM 3 2016) A 4-isopropilacetofenona é amplamente utilizada na indústria como odorizante devido ao seu cheiro característico de violeta. Em pequena escala, a molécula em questão pode ser preparada por duas reações características de compostos aromáticos: a alquilação de Friedel-Crafts e a acilação. 150 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR Marque a alternativa que descreve os reagentes A e B usados na produção da 4-isopropilacetofenona. a) 1-cloropropano e cloreto de propanoila. b) Cloreto de propanoila e 1-cloroetano. c) Propano e propanona. d) 2-cloropropano e cloreto de etanoila. e) 2-cloropropano e propanona. 08. (UECE 2018) A contaminação ambiental tem sido uma fonte de problemas de saúde em diversas comunidades, onde se destacam alguns casos de tumores no fígado e na tireoide, oriundos de contaminações por substâncias usadas na fabricação de pesticidas. É necessário que se tenha muita cautela em relação ao uso indiscriminado de certas substâncias, como benzeno, clorobenzeno e metil-etil-cetona (butanona), que são perigosas para grupos mais vulneráveis tais como mulheres grávidas, crianças e idosos. Atente ao que se diz a seguir a respeito do hidrocarboneto e do derivado halogenado (haleto de arila): I. Ambos apresentam cadeias carbônicas aromáticas. II. Partindo-se desse hidrocarboneto, é possível obter-se o haleto de arila através de reação de adição, com auxílio de um catalisador (Ni ou Pt). III. O haleto de arila pode ser produzido a partir desse hidrocarboneto, através de reação de substituição, na presença de um catalisador adequado. Está correto o que se afirma em: a) I e II apenas. b) I e III apenas. c) II e III apenas. d) I, II e III. 09. (UEG 2008) Os sistemas benzofurânicos estão amplamente distribuídos na natureza. Suas propriedades químicas e atividades biológicas têm despertado o interesse de grupos de pesquisa, tanto no ramo da fitoquímica quanto no da química orgânica sintética. Desde o início da década de 60, esses compostos vêm sendo isolados de vários vegetais de grande porte, tais como os derivados de algumas espécies das famílias Rutaceae, Liliaceae, Cyperaceae e, principalmente, Asteraceae. Algumas moléculas sintetizadas em laboratório apresentaram propriedades antiarrítmicas, antianginais, anti-hipertensivas, anti-inflamatórias e anti-hiperlipidêmicas. A figura a seguir representa a rota sintética utilizada para obtenção de um benzofurano (estrutura E) em laboratório de química. QUÍMICA NOVA. Vl. 29, n. 6, 2006. p. 1259. [Adaptado]. Com base nas informações e na figura apresentadas acima, é CORRETO afirmar: a) O composto A apresenta as funções orgânicas álcool e aldeído, e todos os seus átomos de carbono possuem hibridização sp². b) Na ciclização intramolecular de D, a espécie X liberada é o íon hidroxila. c) Os grupos aldeído e hidroxila ligados ao anel aromático de A são substituintes desativantes em reações de substituição eletrofílica aromática, sendo, consequentemente, meta-diretores. d) Na etapa de obtenção do intermediário C ocorre reação de neutralização com liberação de CO2, seguida por uma substituição nucleofílica. 10. (UEPA 2015) Analise as reações e seus produtos orgânicos abaixo, para responder à questão. Quanto à classificação das reações acima, é correto afirmar que as mesmas são, respectivamente: a) reação de substituição, reação de adição e reação de oxidação. b) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de oxidação. c) reação de substituição, reação de eliminação e reação de oxidação. d) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de combustão. e) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de eliminação. EXERCÍCIOS DE COMBATE 01. Considere o composto aromático do tipo C6H5Y, em que Y representa um grupo funcional ligado ao anel. Assinale a opção ERRADA com relação ao(s) produto(s) preferencialmente formado(s) durante a reação de nitração deste tipo de composto nas condições experimentais apropriadas. a) Se Y representar o grupo —CH3, o produto formado será o m-nitrotolueno. b) Se Y representar o grupo —COOH, o produto formado será o ácido m-nitro benzoico. c) Se Y representar o grupo —NH2, os produtos formados serão o-nitroanilina e p-nitroanilina. d) Se Y representar o grupo —NO2, o produto formado será o 1,3-dinitrobenzeno. e) Se Y representar o grupo —OH, os produtos formados serão o-nitrofenol e p-nitrofenol. 02. (MACKENIE 2018) Os detergentes são substâncias orgânicas sintéticas que possuem como principal característica a capacidade de promover limpeza por meio de sua ação emulsificante, isto é, a capacidade de promover a dissolução de uma substância. Abaixo, representamos uma série de equações de reações químicas, envolvidas nas diversas etapas de síntese de um detergente, a partir do benzeno, realizadas em condições ideais de reação. 151 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR A respeito das equações acima, são feitas as seguintes afirmações: I. A equação 1 representa uma alquilação de Friedel-Crafts. II. A equação 2 é uma reação de substituição, que produz um ácido meta substituído. III. A equação 3 trata-se de uma reação de neutralização com a formação de uma substância orgânica de característica anfipática. Sendo assim, a) apenas a afirmação I está correta. b) apenas a afirmação II está correta. c) apenas a afirmação III está correta. d) apenas as afirmações I e III estão corretas. e) todas as afirmações estão corretas. 03. PELA 1.ª VEZ, DROGAS CONTRA INTOXICAÇÃO RADIOATIVA ALCANÇAM BONS RESULTADOS Remédios para tratar intoxicação por radiação devem ser aprovados nos próximos anos. Hoje não existe nenhuma terapia para o tratamento e a prevenção dos danos fisiológicos da radiação, cujo principal efeito é a produção de radicais livres. A radiação atinge as moléculas de água e oxigênio abundantes no organismo e produz os radicais livres, que ao reagir alteram diversas estruturas celulares. A maioria das novas drogas tem a finalidade de diminuir os estragos produzidos pelos radicais livres. (O Estado de S.Paulo, 13.02.2012. Adaptado.) Em química, uma substância que tem a propriedade de diminuir os estragos produzidos por radicais livres é classificada como um: a) antiácido. b) hidratante. c) cicatrizante. d) esterilizante. e) antioxidante. 04. O homem, no intuitode explorar as jazidas minerais em busca de novas riquezas, tem feito constante uso de um explosivo conhecido como TNT. O TNT, trinitrotolueno, é um sólido cristalino amarelo altamente explosivo, utilizado para fins militares ou para exploração de jazidas minerais. O teor de oxigênio em sua molécula é relevante, e esse composto não necessita do oxigênio do ar para sofrer combustão. Ele pode ser obtido a partir do benzeno, através de reações de substituição (nitração e alquilação). Fonte: PERUZZO, Francisco M.; CANTO, Eduardo L. Química na Abordagem do Cotidiano. Vol. único. São Paulo: Moderna, 2002. p.483. (adaptado) Sabendo que a presença de um substituinte no anel benzênico tem efeito sobre uma nova substituição, afirma-se que: I. A ordem das reações (trinitração e alquilação) não interfere no produto formado. II. O grupo nitro diminui a densidade eletrônica do anel benzênico e torna a reação de substituição subsequente mais lenta, pois se caracteriza como um grupo desativante, sendo meta dirigente. (-NO2) III. Os grupos ativantes como, por exemplo, o metil têm suas nuvens eletrônicas atraídas pelo anel benzênico, sendo, portanto, orto- para dirigentes. (-CH3) IV. O grupo alquila (-CH3) apresenta efeito mesomérico; o grupo nitro (-NO2), efeito indutivo. Estão corretas: a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) apenas II e III. d) apenas II e IV. e) apenas III e IV. 05. De acordo com as reações abaixo, que se realizam sob condições adequadas, os produtos orgânicos obtidos em I, II e III, são, respectivamente, a) ácido orto-nitrobenzoico, propan-1-ol e bromo-ciclopropano. b) ácido meta-nitrobenzoico, propanona e 1,3-dibromo-propano. c) ácido para-nitro-benzoico, propanona e bromo-ciclopropano. d) ácido meta-aminobenzoico, propan-2-ol e bromo-ciclopropano. e) ácido meta-aminobenzoico, propanona e 1,3-dibromo-propano. 06. Dois hidrocarbonetos I e II reagem com bromo, conforme mostrado abaixo. CxHy + Br2 → CxHy-1Br + HBr I CzHy + Br2 → C2Hy-1Br + HBr II É correto afirmar que I e II são, respectivamente, a) aromático e alcano. b) aromático e alceno. c) alcino e alcano. d) alcino e alceno. e) alceno e alcino. 07. Os produtos principais das reações H + CH3Cl AlCl3 + H + H HNO3(conc) Cl2 AlCl3 H2SO4(conc) São, respectivamente: a) tolueno, nitrobenzeno e clorobenzeno. b) 1,3-diclorobenzeno, ácido benzenossulfônico e hexaclorobenzeno. c) 1,3-dimetilbenzeno 1,4-dinitrobenzeno e 1,3-diclorobenzeno. d) 1,3,5-trimetilbenzeno, nitrobenzeno e 1,3,5-triclorobenzeno. e) clorobenzeno, nitrobenzeno e hexaclorobenzeno. 152 REAÇÕES ORGÂNICAS III PROMILITARES.COM.BR 08. (UECE 2014) O benzeno é usado principalmente para produzir outras substâncias químicas. Seus derivados mais largamente produzidos incluem o estireno, que é usado para produzir polímeros e plásticos, o fenol, para resinas e adesivos, e o ciclohexano, usado na manufatura de nylon. Quantidades menores de benzeno são usadas para produzir alguns tipos de borrachas, lubrificantes, corantes, detergentes, fármacos, explosivos e pesticidas. A figura a seguir representa reações do benzeno na produção dos compostos G, J, X e Z, que ocorrem com os reagentes assinalados e condições necessárias. De acordo com o diagrama acima, assinale a afirmação correta. a) O composto X é o cloro-ciclohexano. b) O composto G é o hexacloreto de benzeno. c) O composto Z é o ciclohexano. d) O composto J é o nitrobenzeno. 09. O benzeno é um hidrocarboneto aromático presente no petróleo, no carvão e em condensados de gás natural. Seus metabólitos são altamente tóxicos e se depositam na medula óssea e nos tecidos gordurosos. O limite de exposição pode causar anemia, câncer (leucemia) e distúrbios do comportamento. Em termos de reatividade química, quando um eletrófilo se liga ao benzeno, ocorre a formação de um intermediário, o carbocátion. Por fim, ocorre a adição ou substituição eletrofílica. Disponível em: www.sindipetro.org.br. Acesso em: 1 mar. 2012 (adaptado). Com base no texto e no gráfico do progresso da reação apresentada, as estruturas químicas encontradas em I, II e III são, respectivamente: a) d) b) e) c) 10. (UFJF 2012) Considere as substâncias orgânicas abaixo: Sobre elas, são feitas as seguintes afirmações: I. O clorobenzeno (2) pode ser obtido via reação de halogenação do benzeno. Nesse processo, a ligação rompida é do tipo ó (sigma), e a reação que ocorre é de substituição. II. O hexan-1-ol (1) pode ser obtido a partir da reação do ácido carboxílico (4) com LiAH4. III. A combustão completa de 5 mols de éter etílico (3) formará 20 mols de CO2. IV. O produto formado na desidratação intermolecular de 2 mols do ácido carboxílico (4) será uma cetona. Assinale a alternativa CORRETA. a) Apenas I, III e IV estão corretas. b) Apenas I, II e IV estão corretas. c) Apenas I e III estão corretas. d) Apenas II e III estão corretas. e) Apenas I e IV estão corretas. GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01. C 02. C 03. E 04. B 05. C 06. C 07. A 08. B 09. E 10. C EXERCÍCIOS DE TREINAMENTO 01. C 02. D 03. E 04. A 05. A 06. A 07. D 08. B 09. D 10. B EXERCÍCIOS DE COMBATE 01. A 02. D 03. E 04. C 05. B 06. B 07. A 08. D 09. A 10. C
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